交流异步电动机调速装置发展浅析

《交流异步电动机调速装置发展浅析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、交流异步电动机调速装置发展浅析阜新晶体管有限责任公司车存仁摘要：分析对比了交流异步电动机调速节能方式及发展近况，并对近几年出现的高效调速方式进行了重点阐述。关键词：异步电动机调速节能AnalysisofSpeederDevelopmentofACInductionMotorFuxinTransistorCo,.LtdCHECun-renAbstract:ContrastiveanalysisaboutadjustingspeedwayofACinductionmotor,emphasizingtointroduceaboutrecenthigh-efficientad

2、justingspeedwayanddevelopment.Keywords:inductionmotor,Adjustingspeed,Savingenergy1前言第17页交流异步电动机调速的研制工作始于二十世纪六十年代。已经取得了许多可喜的成就。近年来，电力电子技术、大规模集成电路和计算机技术的飞速进步，为交流调速的发展创造了有利条件，使交流电动机调速和控制提高到一个新的水平。国内外都十分重视开发研究交流电动机的调速技术。目前在发达国家中，很多直流调速已经被交流调速所取代，从而克服了直流电动机换向困难、维修不便等缺点。国内这方面差距还很大,还存在着巨大的潜在市场

3、。世界上有60%左右的发电量是通过电动机消耗的。据统计，我国各类电动机的装机容量已超过4亿kW，其中异步电动机约占90%，拖动风机、水泵及压缩机类机械的电动机约1.3亿kW。在目前4亿kW的电机负载中，约有50%是负载变动的，其中的30%可以使用电机调速。因此，就目前的市场容量考虑，约有6000万kW的调速电机市场。我们知道，电动机只有在额定负载下运行效率才高，由于安全等方面的考虑，电动机常常处于低效运行状态。因此，电机调速节能一直被广泛关注。风机和泵类采用电动机调速装置来代替阀门和挡板调节流量,有明显节电效果。这是因为由交流电动机驱动的风机和泵类都是平方转矩负载。它

4、们的流量与转数成正比、压力与转数的平方成正比，功率与转数的立方成正比。即电机转数降低1/2时，所需功率可降至原来的1/8。由此可见调速节能的重要意义。2异步电动机调速方法电动机的转数n与同步转数no之间的关系为：n=（1—S）no=(1—S)60f/p（2-1）第17页（式中：n—电动机的转数，no—电动机同步转数，S—电动机转差率，f—频率，p—极对数。）式2-1说明，改变电动机的转数有三种方法,就是改变转差率S、改变频率f、改变极对数p。由此产生了多种调速方法。目前几种比较成熟的调速方法的主要特点、接线方式、输出特性曲线、能量流图等均汇总在表2-1中。表中和本文的

5、符号代表的意义如下：PW—电网提供的有功功率，P1—定子输入功率，⊿P1—定子损耗功率（包括铜损和铁损），P2—转子输入功率,⊿P2—转子损耗功率（包括铜损和铁损），PS—转差功率，⊿PS—转差功率变换过程中损耗的功率，PB—逆变器反馈回电网的功率，⊿PB—逆变器损耗功率，PM—机械功率⊿PM—机械损耗功率（包括磨擦和其它附加损耗），PSC—电机输出的机械功率，PTS—调速装置输入功率，⊿PTS—调速装置的损耗功率，PZC—转差离合器输入功率，⊿PZC—转差离合器的损耗功率,PTR—变压器输入功率,⊿PTR—变压器损耗功率,Pe—双馈调速中超同步运行时定子扣除损耗之后

6、的电磁功率。第17页2.1改变转差率S的调速方法；第17页①调定子电压调速：异步电动机的转矩（在一定转差率下）与定子电压的平方成正比。即M∝U2（M—电磁转矩，U—定子电压）。改变定子电压也就可以改变转矩及机械性能，从而实现调速。采用晶闸管三相“交流开关”来调节定子电压。其调速范围较宽，简单可靠，价格便宜，但低速时功率因数低、损耗大、效率低、，发热严重。输出特性软，不能承受重载。②转子串接电阻调速：转子回路串接电阻可以改变转子电流，从而改变其机械特性曲线，达到调速的目的。但其调速性能不好，机械特性软，而且转差功率以热能的形式消耗在外接电阻上，效率太低。因此，渐渐被节能

7、调速所取代。③电磁转差离合器调速：这种方法电机本身并不调速，而是通过改变与它相连的电磁离合器的励磁电流来实现调速的。电磁转差离合器控制筒单，运行可靠，调速精确、价格便宜，而且能平滑调速。但其机械特性中存在失控区，特性软。低速时损耗大、效率低。④串级调速：通过在转子回路引入附加电势的方法。调节附加电势的大小，就可以调节电动机的转矩和转数。见图2—第17页1，通常转子回路接有不可控的整流器U1，将转子感应电势经整流器变换成直流电势，从转子吸收转差功率PS。转子侧直流附加电势由晶闸管逆变器U2产生（也有用直流电机等其它形式的）。逆变器所吸收的（扣除损耗的）